. Súng này sẽ giữ nguyờn cỏc thuộ c tớnh h ướ ng c ủ a t ậ p bàn tay ph ả i ngay c ả khi b ị ph ả n x ạ
3.5. CÁC ANTEN VỚI BỘ PHẢN XẠ KẫP
Trong cỏc anten với bộ phản xạ kộp, phiđơ nối loa tiếp súng đến thiết bị phỏt thu phải đảm bảo càng ngắn càng tốt để giảm thiểu tổn haọ Điều này đặc biệt quan trọng đối với cỏc trạm mặt đất lớn khi cần cụng suất phỏt lớn và tạp õm thu rất nhỏ. Hệ thống một phản xạ xột ở trờn khụng
Chương 3. Phõn cực súng và anten trong thụng tin vệ tinh
đạt được điều này, và hệ thống phản xạ kộp cho phộp đạt được điều này nhưng đắt tiền hơn. Loa tiếp súng được đặt ở phớa sau bộ phản xạ chớnh qua một lỗ hổng ởđỉnh (hỡnh 3.12). Lắp phớa sau cho phộp đạt được cấu trỳc tiếp súng chắc chắn, đõy là một ưu điểm khi cần sử dụng cỏc anten cho phộp quay và việc bảo dưỡng cũng dễ hơn. Bộ phản xạ phụđược lắp phớa trước bộ phản xạ chớnh núi chung cú kớch cỡ nhỏ hơn loa tiếp súng và gõy ra che tối ớt hơn. Cú hai kiểu chớnh được sử dụng là anten Cassegrain và Gregorian mang tờn của cỏc nhà thiờn văn học đầu tiờn phỏt triển chỳng.
Hỡnh 3.12. Anten Cassegrain 19m 3.5.1. Anten Cassegrain
Dạng cơ sở của Cassegrain gồm một bộ phản xạ parabol trũn xoay chớnh và một bộ phản xạ hyperbol trũn xoay phụ. Bộ phản xạ phụ cú hai tiờu điểm một trựng với tiờu điểm của bộ phản xạ chớnh và một trựng với tõm pha của loa tiếp súng (hỡnh 3.13a). Hệ thống Cassegrain tương đương với một bộ phản xạ parabol trũn xoay cú tiờu cự như sau:
f e e f h h e 1 1 − + = (3.10)
trong đú eh là độ lệch tõm của hỡnh hyperbol trũn xoay và f là tiờu cự của bộ phản xạ chớnh. Độ lệch tõm của hyperbol trũn xoay luụn luụn lớn hơn một và nằm trong giải từ 1,4 đến 3. Vỡ thế tiờu cự tương đương lớn hơn tiờu cự của bộ phản xạ chớnh. Đường kớnh của parabol trũn xoay giống nhưđường kớnh bộ phản xạ chớnh và vỡ thế tỷ số f/D tăng. Như thấy ở hỡnh 3.10, tỷ số f/D tăng dẫn đến chiếu xạđồng đều hơn và đối với Cassegrain điều này đạt được nhưng khụng làm tràn súng như ở trường hợp anten bộ phản xạ đơn. Tỷ số f/D lớn hơn cũng làm cho phõn cực vuụng gúc nhỏ hơn. Hệ thống Cassegrain được sử dụng rộng rói cho cỏc trạm mặt đất.
Chương 3. Phõn cực súng và anten trong thụng tin vệ tinh
Hỡnh. 3.13. Cỏc tia truyền đối với cỏc anten: a)Cassegrain và b)Gregorian 3.5.2. Anten Gregorian
Dạng Gregorian cơ sở gồm một parabol trũn xoay chớnh và một bộ phản xạ phụ elip trũn xoaỵ Cũng như ở trường hợp trờn, bộ phản xạ phụ cú hai tiờu điểm, một trựng với tiờu điểm của bộ phản xạ chớnh và điểm kia trựng với tõm pha của loa tiếp súng (hỡnh 3.13b). Hoạt động của hệ thống Gregorian cú nhiều điểm giống như Cassegrain. Anten Gregorian đươc minh hoạ ở hỡnh 3.14.
3.6. ANTEN DÀN
Ta cú thểđạt được sự tạo hỡnh bỳp bằng cỏch sử dụng dàn cỏc phần tử cơ sở. Cỏc phần tử này được bố trớ sao cho cỏc mẫu phỏt xạ của chỳng đảm bảo tăng cường phỏt xạ về một số hướng nhất định và loại trừ sự phỏt xạở cỏc hướng khỏc. Hầu hết cỏc dàn anten sử dụng trong thụng tin vệ tinh là dàn loạ Cũng cú thể sử dụng cỏc dàn làm cỏc phiđơ cho cỏc anten phản xạ như dàn loa ở hỡnh 3.15.
Chương 3. Phõn cực súng và anten trong thụng tin vệ tinh
Hỡnh 3.14. Anten lệch trục Gregorian
Chương 3. Phõn cực súng và anten trong thụng tin vệ tinh
3.7. TỔNG KẾT
Loa là một dạng anten được sử dụng phổ biến trong thụng tin vệ tinh. Loa cú thểđược sử dụng như một anten độc lập hay thường xuyờn hơn nú được sử dụng như là cỏc bộ tiếp súng cho cỏc anten phản xạ parabol. Để giảm phỏt xạ tại cỏc bỳp phụ cũng như tại phõn cực vuụng gúc cỏc loa nún cú thể sử dụng cỏc vỏch trong gấp nộp. Cỏc anten parabol được ứng dụng rộng rói trong thụng tin vệ tinh. Tiếp súng cho cỏc anten này cú thể là cỏc loa được đặt tại chớnh tõm hoặc lệch tõm. Trường hợp thứ hai cho phộp trỏnh được hiện tựơng che tối nhưng đũi hỏi phải cú cỏc biện phỏp để tạo phõn bố trường chiếu xạđều hơn trờn mặt mở của parabol và giỏ đỡ bộ phản xạ cũng phức tạp hơn. Cỏc anten vệ tinh cũng cú thể sử dụng bộ phản xạ kộp. Cỏc anten phản xạ kộp cho phộp đặt tiếp súng ngay tại tõm của chảo phản xạ chớnh vỡ thế bảo dưỡng và quay anten tiện hơn. Ngoài ra bộ phản xạ con cũng cho phộp phõn bố trường chiếu xạ trờn bộ phản xạ chớnh đều hơn và giảm hiệu ứng che tốị Anten Cassegrain bao gồm hai bộ phản xạ: bộ phản xạ con cú hỡnh hyperbol trũn xoay và bộ phản xạ chớnh là parabol trũn xoaỵ Anten Gregorian cũng cú bộ phản xạ chớnh là parabol trũn xoay nhưng bộ phản xạ con là elip trũn xoaỵ
Sử dụng dàn anten cho phộp dễ dàng điều chỉnh dạng bỳp súng và lỏi bỳp súng đến mục tiờu yờu cầụ Dàn anten loa thường được sử dụng làm dàn tiếp súng cho cỏc bộ phản xạ.
3.8. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Giả sử phương truyền súng trựng với trục z, cỏc phương trỡnh sau Ey = õyEysinωt, Ex = -õxExcosωt
biểu thị phõn cực nào dưới đõy ? (a) Tuyến tớnh; (b) LHC; (b) RHC
2. Cụng suất đầu ra của mỏy phỏt là 600W, tổn hao phi đơ là 1dB, hệ số phản xạđiện ỏp tại anten là 0,01. Tớnh cụng suất phỏt xạ.
(a) 25,8 dB; (b) 26,78 dB; (c) 27,78dB
3. Giải thớch vỡ sao loa nún vỏch nhẵn phỏt xạ phõn cực vuụng gúc và giải phỏp để loại phõn cực này
4. Phương trỡnh mặt cắt của bộ phản xạ parabol là y2=4fx. Giả sử ymax=±2,5m tại xmax=0,5m. Tỡm tỷ số f/D.
(a) 0,31; (b) 0,41; (c) 0,51; (d) 0,61
5. Một chảo anten đường kớnh 3 m cú độ sõu là 1 m. tỡm tiờu cự. (a) 4,62m; (b)5,62m; (c) 6,62m; (d) 7,62m
6. Một anten parabol đường kớnh 5m cú hiệu suất chiếu xạ 0,65 làm việc tại tần số 6GHz. Tỡm diện tớch mặt mở hiệu dụng của anten
(a) 12,76 m2; (b) 13,76m2; (c) 14,76m2; (d) 15,75m2
7. (tiếp) Tỡm hệ số khuyếch đại của anten trong bài 6. a )45,1dB; (b) 46,1dB; (c)47,1dB; (d) 48,1dB
8. Trỡnh bày ngắn gọn tiếp súng lệch tõm và cỏc ưu điểm và nhược điểm của nú
9. Giải thớch vỡ sao cỏc anten phản xạ kộp thường được sử dụng tại cỏc trạm mặt đất lớn. 10.Trỡnh bày ý nghĩa của việc sử dụng dàn anten.
Chương 4. Phần khụng gian của hệ thống thụng tin vệ tinh
CHƯƠNG 4